Déchets

Les deux tiers des déchets radioactifs proviennent des centrales nucléaires et environ un tiers de l’utilisation de substances radioactives en médecine (p. ex. pour la radiothérapie), dans l’industrie (p. ex. pour les chiffres lumineux et les détecteurs de fumée) et en recherche (p.ex. pour les études de matériaux). Tous les déchets radioactifs ainsi générés sont méticuleusement consignés dans un inventaire par la Nagra. De la sorte, les autorités savent exactement où se trouvent les déchets de tel ou tel type et où ils doivent être éliminés à l’avenir.

Elimination prévoyante et contrôlée: la quantité et la composition des déchets radioactifs provenant des centrales nucléaires sont connues avec précision. (Photo Nagra)

Des radioactivités très différentes

Les déchets radioactifs peuvent être répartis en deux catégories:

  • Déchets hautement radioactifs (DHR): ils sont composés d’éléments de combustible usagés et de déchets vitrifiés hautement radioactifs provenant de ce que l’on appelle le retraitement. Ces déchets, qualifiés dorénavant de hautement actifs, renferment 99% de la radioactivité de l’ensemble des déchets.
  • Déchets faiblement à moyennement radioactifs (DFMR): ils sont issus de l’exploitation et du démantèlement des centrales nucléaires ainsi que de la médecine, de l’industrie et de la recherche. Ces déchets, qualifiés dorénavant de faiblement à moyennement actifs, ne contiennent que 1% de la radioactivité de l’ensemble des déchets.

Il vient s’ajouter aux déchets précédents une faible quantité de déchets alpha-toxiques (DAT). Ce sont des déchets qui émettent des rayonnements alpha intenses au cours de la désintégration radioactive. Les DAT proviennent surtout du retraitement des éléments de combustible usagés et contiennent seulement 0,1% de la radioactivité de l’ensemble des déchets.

Le volume des déchets hautement radioactifs constitue que 7,5% des déchets entiers, mais il contient 98,3% de la radioactivité.

Pour l’élimination de ces déchets, sont prévus deux dépôts en couches géologiques profondes: un pour les déchets hautement actifs, les déchets moyennement actifs à durée de vie longue et les déchets alpha-toxiques, et un second pour les déchets faiblement et moyennement actifs. Les deux dépôts pourront aussi, en principe, se trouver dans des cavernes de stockage différentes sur le même site (dépôt dit mixte).

Pour en savoir plus sur la recherche du site pour le dépôt en couches géologiques profondes, cliquez ici.

Un expresso par personne en 50 ans

Dans le domaine de l’énergie nucléaire, contrairement à nombre d’autres industries, les déchets sont générés de manière contrôlée et sous une forme solide et concentrée. Pour 50 ans de consommation individuelle d’électricité d’origine nucléaire en Suisse, le combustible nucléaire est de 500 grammes environ par personne. Cela correspond au volume de deux boîtes d’allumettes ou à celui d’une tasse d’expresso et représente exactement le volume d’une bille de 4,7 centimètres de diamètre seulement. C’est ce matériau qui renferme la quasi-totalité de la radioactivité.

50 centimètres cubes de combustible nucléaire hautement actif nécessaires à la production de courant d'origine nucléaire en Suisse pendant 50 ans.

Une fois enfermé dans les conteneurs utilisées pour le stockage final, cela correspond à une bouteille d’un litre par personne. Il faut y ajouter huit bouteilles d’un litre pour les déchets faiblement à moyennement actifs. Avec les déchets en provenance de la médecine, de l’industrie et de la recherche, cela donnerait 11 litres.

Des quantités totales comparativement faibles

Les quantités totales de déchets générés pendant 50 ans par l’exploitation des centrales nucléaires suisses (incluant la démolition complète) et les besoins de la médecine, de l’industrie et de la recherche sont elles aussi restreintes. Ainsi, par exemple, un cube ayant des arêtes longues de 20 mètres seulement contiendrait tous les déchets hautement actifs vitrifiés et la totalité des éléments de combustible usagés, y compris les conteneurs de confinement à parois épaisses les renfermant. Il s’y ajouterait un cube d’arête de 40 mètres environ pour les déchets faiblement et moyennement radioactifs générés par l’exploitation des centrales et leur démolition, conditionnement compris. Ce cube ne contiendrait cependant que 1,7% de la radioactivité de l’ensemble des déchets. La totalité des déchets de toutes les centrales nucléaires trouverait place dans le hall principal de la gare de Zurich. 

Eléments de combustible usagés et déchets hautement actifs vitrifiés  7400 mètres cubes
Déchets faiblement et moyennement actifs générés par l’exploitation et la démolition des cinq centrales nucléaires suisses 57 000 mètres cubes 
Déchets faiblement et moyennement actifs provenant de la médecine, de l’industrie et de la recherche (jusqu’à la fin de l’exploitation des dépôts en couches profondes prévus aujourd’hui) 32 000 mètres cubes 
DAT 2300 mètres cubes  
Total approximatif 100 000 mètres cubes  

Ces volumes comprennent non seulement les déchets proprement dits, mais aussi leur conditionnement: les éléments de combustible usagés et les déchets hautement actifs sont (en l’état actuel de la technique) enfermés dans des cuves en acier au carbone aux parois épaisses, les déchets faiblement et moyennement actifs étant fondus dans un ciment spécial ou un matériau analogue au verre. Tous les déchets radioactifs seront acheminés jusqu’au dépôt en couches profondes sous la forme de matériaux solides. Il n’y aura pas de fût renfermant des liquides susceptibles de fuir.

le volume de 100 000 mètres cubes correspond à peu près à la partie de la gare de Zurich représentée ici.

Les déchets faiblement et moyennement actifs ne nécessitent aucun temps de refroidissement. Ils peuvent être transférés à tout moment dans un dépôt final. Dans certains pays (p. ex. en Suède, en Finlande et en France), des dépôts de ce type sont en service depuis plusieurs années.

Enfermement jusqu'à la dissipation de la radioactivité

Enfermée en toute sécurité, la radioactivité des déchets hautement actifs diminue naturellement avec le temps, très fortement au début, puis de moins en moins au fur et à mesure que le temps passe.

Diminution de la radioactivité des DHR d'ici à 2050. D'ici à leur stockage dans le dépôt en couches géologiques profondes, l'activité des éléments de combustible usagés aura déjà fortement diminué.
Courbe de décroissance de la radioactivité des DHR à partir de 2050: La radioactivité des déchets hautement actifs continue à baisser rapidement même après leur stockage.

Au bout de 1000 ans, le rayonnement les déchets hautement actifs sera encore à peu près cinq fois plus intense que celui du minerai à partir duquel l’uranium naturel a été obtenu. Pour ce qui est de la radiotoxicité, le temps de décroissance nécessaire est toutefois considérablement plus long. Au bout de 200 000 ans, la radiotoxicité aura baissé jusqu’au niveau de celle de la quantité d’uranium naturel utilisée pour la production du combustible. En vertu de notre législation, les déchets radioactifs ne doivent cependant pas pénétrer dans notre nourriture ni dans nos voies respiratoires, même à l’issue de ces longues périodes, de même que d’autres substances chimiques toxiques, comme par exemple le plomb ou le mercure.

Les déchets faiblement et moyennement actifs partent d’un niveau de toxicité plutôt plus faible. Ainsi, au bout de 5000 ans, ils ne sont pas, en moyenne, plus dangereux que les engrais phosphatés du commerce utilisés dans l’agriculture. Au bout d’environ 30 000 ans, leur rayonnement présente le même niveau de toxicité (radiotoxicité) que le granite.

Le concept de stockage de la Nagra tient compte de tout cela. En Suisse, tous les types de déchets radioactifs doivent être stockés en profondeur, sous terre, dans une roche d’accueil appropriée. Ils seront maintenus à l’écart des biotopes humain, animal et végétal bien au-delà de la dissipation de leur radioactivité.